热处理对激光选区熔化AlSi10Mg合金显微组织及力学性能的影响

摘要

采用激光选区熔化制备了致密度达99.63%、力学性能良好的AlSi10Mg样品,对比分析了不同热处理工艺对样品平行于基板方向组织与性能的影响。结果表明,沉积态样品水平方向的抗拉强度可达478 MPa,延伸率约8%,平均硬度约122 HV。为进一步提高样品延伸率,选取了不同热处理工艺进行组织调控。发现各热处理样品塑性均有一定程度提高,但强度变化差异较大。经540℃、1 h固溶处理后,样品中的网状Si组织已完全消失,强度降至约246 MPa,但延伸率超过了22%;经236℃、10 h去应力退火处理后,网状Si出现球化现象,抗拉强度下降至368 MPa,延伸率约为17%;而经130℃、4 h的时效后,熔池仍然保留完整的网状Si结构,在保持高强度的同时,塑性提高到约11.9%,平均硬度也增至约133 HV,与沉积态相比提升了10%。对比发现,低温短时间的时效热处理可以使样品保留打印过程中因快速冷却而形成的细晶组织,同时促进沉淀相的析出及网状Si的少量球化,从而使得时效样品获得了最优的综合力学性能。